CN110035617A - 一种线路板的加工方法及加工系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及激光加工技术领域，具体涉及一种线路板的加工方法及加工系统。所述加工方法的步骤包括：基板粘接，在基板上通过粘胶层设置一铜箔；激光加工；退铜处理；油墨或涂料填充；分离铜箔与基板；清洗以获取成品线路板。本发明通过将铜箔贴合在基板上之后再进行切割处理，能有效地防止激光切割时，铜箔受热后翘曲或形变，从而去除其对切割线路和深度造成的误差影响，同时，可得到线间距更窄的产品；进一步地，在得到切割图案后，利用油墨等绝缘填充物填充切割后的凹槽，进一步保护和固定图案，得到更精准图案，并且工艺简单、成本低，便于大规模的生产需求。

Description

一种线路板的加工方法及加工系统

技术领域

本发明涉及线路板加工技术领域，具体涉及一种线路板的加工方法及加工系统。

背景技术

激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性，对材料(包括金属与非金属)进行切割、焊接、表面处理、打孔及微加工等的一门加工技术。

激光切割线路板是利用激光的高能量、强光束，通过光热转化使得激光扫过的区域实现瞬时高温使得铜箔等汽化。

在现有技术中，当激光切割线路板时，如果铜箔没有在一个固定面上，激光加工处在高放热情况下导致铜箔形变、翘曲等，从而改变铜箔加工面的高度，并且由于激光焦距通常是固定的，因此铜箔没固定在一个固定面会导致激光焦距偏离铜箔面太多，影响激光切割效率，并且，激光精密切割之后，激光途径的线路由于材质的气化而导致凹槽出现，在后续工艺中，如果该凹槽无有效保护，极易出现凹槽形状，大小等变化，从而导致图案精度降低，甚至失效。

因此，设计一种防止激光切割高放热情况下铜箔翘曲或形变以及如何固定和保护凹槽的精度一直是本领域重视的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种粘接辅助激光切割线路板工艺，克服了现有技术的上述缺陷，如解决切割时因铜箔受热引起的切割附近面或点的翘曲或形变的问题，以及有效保持激光切割图案的精度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种线路板的加工方法，其优选方案在于，所述加工方法的步骤包括：

基板粘接，在基板上通过粘胶层设置一铜箔；

激光加工，根据预设线路图对铜箔进行激光切割，以获取第一半成品线路板；

退铜处理，以获取第二半成品线路板；

油墨或涂料填充，利用油墨或涂料填充激光切割的缝隙，并在铜箔表面形成一层油墨/涂料层，以获取第三半成品线路板；

分离铜箔与基板，将粘胶层进行软化后分离铜箔与基板，以获取第四半成品线路板；

清洗，利用清洗液将其背面残胶清洗干净，获取成品线路板。

其中，较佳方案在于，所述基板粘接的步骤包括：

在基板上涂胶；

烘干以形成粘胶层；

通过辊压将铜箔粘接在基板上。

其中，较佳方案在于，所述基板粘接的步骤包括：

通过压敏胶将厚铜箔平整地粘接在基板上。

其中，较佳方案在于，所述基板粘接的步骤还包括：

对已粘接在基板的铜箔检测平整度和粘胶均匀度。

其中，较佳方案在于，所述退铜处理的步骤包括：

若第一半成品线路板不存在毛刺和/或熔渣，通过稀酸去除氧化铜层；

若第一半成品线路板的激光加工位置存在毛刺和/或熔渣，通过稀酸去除氧化层后，同时通过退/蚀铜液去除毛刺和/或熔渣。

其中，较佳方案在于，所述激光加工的步骤还包括：

在使用退/蚀铜液时，在铜箔表面设置一层耐退镀液层，以保证在激光加工步骤中线圈的厚度。

其中，较佳方案在于，所述分离铜箔与基板的步骤还包括：

利用吸盘吸附油墨或涂料层，并将其加热至预设温度使得粘胶层软化。

其中，较佳方案在于，所述分离铜箔与基板的步骤还包括：

将粘胶层进行软化后，通过机械剪切将铜箔与基板进行分离，以获取第四半成品线路板。

其中，较佳方案在于，所述清洗的步骤还包括：

对第四半成品线路板进行清洗，并喷涂油墨或粘附保护膜，以获取成品线路板。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种线路板的加工系统，所述加工系统包括基板粘接工位、激光加工工位、退铜处理工位、油墨或涂料填充工位、分离铜箔与基板工位、清洗工位，以作为加工工位，并通过多个所述加工工位实现所述的加工方法。

本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明通过将铜箔贴合在基板上之后再进行切割处理，能有效地防止激光切割时，铜箔受热翘曲或形变，并解决形变等引起的对切割线路和深度的误差影响，同时，可得到线间距更窄的产品；进一步地，在得到切割图案后，利用油墨等绝缘填充物填充切割后的凹槽，进一步保护和固定图案，得到更精准图案，并且工艺简单、成本低，便于大规模的生产需求。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明加工方法的流程示意图；

图2是本发明基板粘接的流程示意图；

图3是本发明基板粘接的流水线示意图；

图4是本发明基板粘接的另一方式流程示意图；

图5是本发明退铜处理的流程示意图；

图6是本发明激光加工的流程示意图；

图7是本发明激光加工的结构示意图；

图8是本发明成品线路板的流程示意图；

图9是本发明油墨或涂料填充的结构示意图；

图10是本发明分离铜箔与基板的流程示意图。

具体实施方式

现结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。

如图1所示，本发明提供一种线路板的加工方法的优选实施例。

一种线路板的加工方法，所述加工方法的步骤包括：

步骤S11、基板粘接，在基板上通过粘胶层设置一铜箔；

步骤S12、激光加工，根据预设线路图对铜箔进行激光切割，以获取第一半成品线路板；

步骤S13、退铜处理，以获取第二半成品线路板；

步骤S14、油墨或涂料填充，利用油墨或涂料填充激光切割的缝隙，并在铜箔表面形成一层油墨/涂料层，以获取第三半成品线路板；

步骤S15、分离铜箔与基板，将粘胶层进行软化后分离铜箔与基板，以获取第四半成品线路板；

步骤S16、清洗，利用清洗液将其背面残胶清洗干净，获取成品线路板。

进一步地，本实施例提供一种线路板的加工系统，所述加工系统包括实现步骤S11的基板粘接工位、实现步骤S12的激光加工工位、实现步骤S13的退铜处理工位、实现步骤S14的分离铜箔与基板工位，以作为加工工位，并通过多个所述加工工位实现所述的加工方法。

在本实施例中，并参考图2和图4，提供基板粘接的较佳方案。

参考图2，所述基板粘接的步骤包括：

步骤1111、在基板上涂胶；

步骤1112、烘干以形成粘胶层；

步骤1113、通过辊压将铜箔粘接在基板上。

其中，通过基板粘接，解决在激光切割高放热情况下的铜箔翘曲、形变等情形，引起的对切割线路和深度的误差影响，甚至是切割失败，进一步可得到线间距更窄的产品。

具体地，再参考图3，提供基板粘接的简易工艺流水线图。

通过传输带100实现基板210的运输，传输带100上可设定位设施，如凹槽、锁孔、真空吸附等固定硬板装置，用于固定基板210，基板210可以为不锈钢板或钢化玻璃等硬质材料。以及，传输带100运输至具有涂布机的工位 101中，在硬板表面均匀涂布粘胶剂，参考步骤1111，传输带100再运输至烘干设备的工位102中，将涂布好的粘胶剂烘干至设定程度，具体程度需要根据所述粘胶剂的参数而定，以形成粘胶层220，参考步骤1112，传输带100再运输至具有辊压机的工位103中，利用合适的辊压机将铜箔230贴合在粘好胶的硬板上，参考步骤1113。以及，将粘好的铜箔230，通传输或牵引带转移至中转站存放。进一步地，在工位103底部设置一硬板，便于基板210和铜箔230 辊压。

其中，上述传输方式是通过传输带100，也可以通过其他方式，如机械手、人工传输等方式。

其中，粘胶剂选择，需要考虑粘接力、稳定性、耐化学性、后期去除工艺的易实现、涂布工艺、涂胶厚度等，以及解决间断涂布的问题。需要保护传输 \牵引的面，以及定位的辅助机构。

其中，辊压机是根据料床粉磨原理设计而成，其主要特征是：高压、满速、满料、料床粉碎。辊压机由两个相向同步转动的挤压辊组成，一个为固定辊，一个为活动辊，本加工方法采用辊压机实现铜箔230与硬板的粘接。

进一步地，铜箔230可采用自粘铜箔230，自粘铜箔230就是在铜箔230 的表面(单面或双面)涂上热感应性亚克力胶或导电胶，当然本实施例中的铜箔230优选为单面自粘铜箔。其中，由于将普通铜箔粘接在基板210上，需要先将粘胶剂涂至基板210表面，再将涂布好的粘胶剂烘干，再利用辊压机将普通铜箔230贴合在粘有粘胶剂的基板210上，此方法操作复杂，并且在涂布粘胶剂时需保证粘胶剂被烘干后基板210表面保持很好的平整性，对操作人员操作要求较高，若采用自粘铜箔，可直接利用辊压机将自粘铜箔贴合在基板210 上并保持较好的平整性，当然也可以采用将粘胶剂涂至基板210表面，再在烘干后的粘胶层220上放置自粘铜箔，使自粘铜箔在基板210上更稳定。

参考图4，所述基板粘接的步骤包括：

步骤1121、通过压敏胶将厚铜箔平整地粘接在基板上。

具体地，可以利用自粘铜箔工艺，利用压敏胶等将厚铜箔直接平整的与硬基板粘接。其中，压敏胶是压敏胶粘剂的简称，是一类具有对压力有敏感性的胶粘剂，主要用于制备压敏胶带，一般压敏胶的剥离力(胶粘带与被粘表面加压粘贴后所表现的剥离力)<胶粘剂的内聚力(压敏胶分子之间的作用力)< 胶粘剂的粘基力(胶粘剂与基材之间的附着力)。这样的压敏胶粘剂在使用过程中才不会有脱胶等现象的发生。

进一步地，所述基板粘接的步骤还包括：对已粘接在基板的铜箔检测平整度和粘胶均匀度。

其中，产品检验标准的制定和平整度标准，可根据需要生产加工的成品线路板所决定。平整性检测工具可包括3D照相/测试系统。

进一步地，本发明提供一种工艺路线要求：1、铜箔的平整性需要包装，平面差应在2um至10um之间；2、铜箔与基板的粘接力足够均匀，足够强。

在本实施例中，并参考图5，提供退铜处理的较佳方案。

所述退铜处理的步骤包括：

步骤1311、若第一半成品线路板不存在毛刺和/或熔渣；

步骤1312、通过稀酸去除氧化层。

具体地，当铜箔的平整度和粘接力足够时，激光切割能够避免毛刺和/或熔渣的产生，这种情况下就只需进行去氧化层(氧化铜)的稀酸处理，使得铜圈表面美观。

或者，所述退铜处理的步骤包括：

步骤1321、若第一半成品线路板的激光加工位置存在毛刺和/或熔渣；

步骤1322、通过稀酸去除氧化层后；

步骤1323、同时通过退/蚀铜液去除毛刺和/或熔渣。

具体地，毛刺和/或熔渣是在铜箔平整度不够或者粘接力不够的情况下进行激光切割导致的，当第一半成品线路板的激光加工位置存在毛刺和/或熔渣时，需要同时去掉氧化层和部分毛刺和/或熔渣。

进一步地，在去除毛刺和/或熔渣时，由于使用的处理液对铜层腐蚀是一致的，所以需要考虑腐蚀对铜圈厚度的影响，因此在进行本步骤时，可先在表面也涂布一层耐退镀液层，激光切割时同时将这个定向局部去除，从而保证线圈的厚度。

进一步地，所述退铜处理的步骤还包括：

步骤1331、立刻用清水冲洗；

步骤1332、用铜保护液处理。

利用铜退镀液进行退铜处理，即利用化学反应将部分铜层退除，其中，酸洗、退铜处理之后，需要立刻用清水清洗，并且用铜保护剂处理，得到成品线路板。其中，铜保护剂优选是指SL-362环保铜合金钝化液，采用日本高新研发技术，专门针对铜及铜合金产品研发的环保、无铬型钝化液，弱碱性配方，适合各种类型的铜材钝化、防锈处理，抗盐雾测试时间长，并且不影响导电性能。

其中，退铜的好处在于去掉氧化层、修正激光图案。

在本实施例中，并参考图6，提供激光加工的较佳方案。

所述激光加工的步骤还包括：

步骤121、在铜箔表面设置一层耐退镀液层；

步骤122、以保证在激光加工步骤中线圈的厚度。

其中，耐退镀液层为耐退镀液的保护层，所述耐退镀液容易被激光切割去除并且不会被退镀液消耗。

具体地，再参考图7和图8，激光器300发射激光310至铜箔230上实现切割，甚至贯穿粘胶层220，形成切割区域201。

激光切割是利用激光的高能量、强光束，通过光热转化使得激光扫过的区域实现瞬时高温使得铜箔等汽化，从而达到蚀刻的目的。由于铜是热的良好导体，因此在激光光斑的周边会受影响。

进一步地，图8提供一种激光切割后的铜箔230的俯视图。

进一步地，所述加工方法的步骤还包括对第二半成品线路板或成品线路板的表面和/或加工区域进行绝缘层涂覆、填充。

在本实施例中，并参考图9，提供油墨或涂料填充的较佳方案。

所述油墨或涂料填充的步骤还包括：利用油墨或涂料填充激光切割的缝隙并在铜箔表面形成一层油墨/涂料层240，并且需等待油墨/涂料层干燥成膜，干燥成膜后可以使得切割的缝隙和间距得以固定，从而能够更好的保护线间距。

在本实施例中，并参考图10，提供分离铜箔与基板的较佳方案。

所述分离铜箔与基板的步骤还包括：

步骤S141、对其进行加热，通过高温软化粘胶层；

步骤S142、并通过机械剪切将铜箔和基板进行分离；

具体地，利用油墨层与胶层的性能区别，分离铜层与硬基板。

进一步地，所述粘胶层的耐温性能比绝缘层的耐温性能差；具体是，粘胶层的软化温度小于油墨层的软化温度。

在本实施例中，提供清洗的较佳方案。

对第四半成品进行清洗之后，并喷涂油墨或者粘附保护膜用于线路板的保护，从而获得成品线路板。

以上所述者，仅为本发明最佳实施例而已，并非用于限制本发明的范围，凡依本发明申请专利范围所作的等效变化或修饰，皆为本发明所涵盖。

Claims (10)

1.一种线路板的加工方法，其特征在于，所述加工方法的步骤包括：

基板粘接，在基板上通过粘胶层设置一铜箔；

激光加工，根据预设线路图对铜箔进行激光切割，以获取第一半成品线路板；

退铜处理，以获取第二半成品线路板；

油墨或涂料填充，利用油墨或涂料填充激光切割的缝隙，并在铜箔表面形成一层油墨/涂料层，以获取第三半成品线路板；

分离铜箔与基板，将粘胶层进行软化后分离铜箔与基板，以获取第四半成品线路板；

清洗，利用清洗液将其背面残胶清洗干净，获取成品线路板。

2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述基板粘接的步骤包括：

在基板上涂胶；

烘干以形成粘胶层；

通过辊压将铜箔粘接在基板上。

3.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述基板粘接的步骤包括：

通过压敏胶将厚铜箔平整地粘接在基板上。

4.根据权利要求2或3所述的加工方法，其特征在于，所述基板粘接的步骤还包括：

对已粘接在基板的铜箔检测平整度和粘胶均匀度。

5.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述退铜处理的步骤包括：

若第一半成品线路板不存在毛刺和/或熔渣，通过稀酸去除氧化层；

若第一半成品线路板的激光加工位置存在毛刺和/或熔渣，通过稀酸去除氧化层后，同时通过退/蚀铜液去除毛刺和/或熔渣。

6.根据权利要求5所述的加工方法，其特征在于，所述激光加工的步骤还包括：

在使用退/蚀铜液时，在铜箔表面设置一层耐退镀液层，以保证在激光加工步骤中线圈的厚度。

7.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述分离铜箔与基板的步骤还包括：

利用吸盘吸附油墨或涂料层，并将其加热至预设温度使得粘胶层软化。

8.根据权利要求7所述的加工方法，其特征在于，所述分离铜箔与基板的步骤还包括：

将粘胶层进行软化后，通过机械剪切将铜箔与基板进行分离，以获取第四半成品线路板。

9.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述清洗的步骤还包括：

对第四半成品线路板进行清洗，并喷涂油墨或粘附保护膜，以获取成品线路板。

10.一种线路板的加工系统，其特征在于：所述加工系统包括基板粘接工位、激光加工工位、退铜处理工位、油墨或涂料填充工位、分离铜箔与基板工位、清洗工位，以作为加工工位，并通过多个所述加工工位实现如权利要求1-9任一所述的加工方法。